超相对论简并致密等离子体中二维静电波包的调制不稳定性和非线性演化
等离子体物理
2015-03-17 v2
摘要
我们考虑了超相对论(UR)简并致密电子-离子等离子体中静电波包的非线性传播，其动力学由非局域二维非线性薛定谔型方程描述。然后利用这组耦合方程研究均匀波列对多维形式无穷小扰动的调制不稳定性(MI)。得到了MI的条件，并表明与简并电子UR压力相关的无量纲参数β∝λ_C n_0^{1/3}（其中λ_C是约化康普顿波长，n_0是粒子数密度）将n_0~10^30 cm^{-3}处的稳定（不稳定）区域转移到更高密度（即n_0≳7×10^33）处的不稳定（稳定）区域。还发现n_0值越高，MI增长率越低，且在较低调制波数处存在截止。此外，对波包的动力学演化进行了数值研究。我们表明，当波作用量低于或高于阈值时，它们要么弥散，要么在有限时间内爆发。这些结果有助于理解UR简并致密等离子体（例如白矮星和/或前超新星内部）中调制波包的性质及其多维演化。
引用
@article{arxiv.1012.1139,
title = {Modulational instability and nonlinear evolution of two-dimensional electrostatic wave packets in ultra-relativistic degenerate dense plasmas},
author = {A. P. Misra and P. K. Shukla},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.1139},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 7 figures; Revised version to appear in Physics of Plasmas (April issue, 2011)